Файл: Иванько, В. Ф. Пультовщик сталеплавильной электропечи учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 101
Скачиваний: 0
В.Ф. ИВАНЬКО
ПУЛЬТОВЩИК
СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ
ЭЛЕКТРОПЕЧИ
|
|
Одобрено |
Ученым |
советом |
|
|
Государственного |
Совета |
|
|
|
|
Министров |
СССР |
по |
|
профессионально-техническому |
||
образованию |
в |
качестве^ |
учебного |
пособия |
для |
|
профессионально-технических |
||
|
|
учебных |
заведений |
|
и подготовки |
рабочих |
на производстве / |
||
МОСКВА
МЕТАЛЛУРГИЯ»
1973
УДК 669.187 : 621.365.2 : 007
УДК 669.187:621.365.2:007
Пультовщик сталеплавильной электропечи. В. Ф. И в а и ь к о. М., «Металлургия», 1973, 208 с.
В книге кратко описано устройство дуговых и электрошлаковых сталеплавильных печей, технологический процесс выплавки стали и изложены основы электротехники в объеме, необходимом для профессии пультовщика. Полнее рассматривается теория трансфор матора, в том числе печного трансформатора—источника питания изучаемых печей. Уделяется внимание выбору рациональных режи мов ведения плавки с целью достижения хороших технико-эконо мических показателей.
Предназначена в качестве учебного пособия для подготовки но вых кадров в профессионально-технических учебных заведениях и повышения квалификации уже работающих пультовщиков. Она мо жет быть полезна также сталеварам, дежурным электрикам и масте рам электропечей. Ил. 67. Табл. 5. Список лит. 24 назв.
I ï^eo. публичная |
і |
I «аучно-техническая |
| |
библиотека СССР |
; |
ЭКЗЕМПЛЯР |
I |
ЧИТАЛЬНОГО 8АЛ^.І
©Издательство «Металлургия». 1973
3102—127 и 040(01)—73 36-73
ОГЛАВЛЕНИЕ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стр. |
Предисловие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|||
Г л а в а |
|
I. Устройство дуговых сталеплавильных печей и пе |
|
||||||||||||||||
|
|
чей электрошлакового |
переплава |
|
|
|
|
|
7 |
||||||||||
§ |
|
1. Классификация |
и типы дуговых |
сталеплавильных |
7 |
||||||||||||||
|
|
|
печей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ |
2. |
Конструкция |
и |
механизмы |
дуговой |
печи . . . |
|
9 |
|||||||||||
§ |
|
3. |
Футеровка |
|
печи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|||
§ |
|
4. |
Электроды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
§ |
5. |
Устройство |
вакуумно-дуговой |
печи |
|
|
|
|
23 |
||||||||||
§ |
|
6. |
Устройство |
печей электрошлакового переплава |
. |
26 |
|||||||||||||
Г л а в а |
II. Технологический |
процесс |
выплавки |
электростали |
|
29 |
|||||||||||||
§ |
|
1. |
Выплавка |
стали |
в |
основной |
дуговой |
печи . . |
29 |
||||||||||
§ |
|
2. |
Выплавка стали в кислой печи |
|
|
|
|
|
40 |
||||||||||
§ |
|
3. |
Рафинирование |
стали |
синтетическими шлаками . |
41 |
|||||||||||||
§ |
|
4. |
Выплавка |
электростали в |
вакуумной |
печи . . |
43 |
||||||||||||
§ |
|
5. |
Выплавка |
стали |
в электрошлаковых |
печах |
. . |
45 |
|||||||||||
Г л а в а |
III. Основы |
электротехники |
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
||||||||
§ |
|
1. Электрическая |
цепь |
|
постоянного |
тока |
и |
законо |
|
||||||||||
|
|
|
мерность протекающих в ней процессов |
. . . . |
|
50 |
|||||||||||||
§ |
|
2. |
Электромагнетизм . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
55 |
|||||
§ |
|
3. |
Однофазный |
|
переменный |
|
ток |
|
|
|
|
|
65 |
||||||
§ |
|
4. |
Электрические |
цепи |
однофазного |
синусоидально |
|
|
|||||||||||
|
|
|
го тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
68 |
§ |
|
5. |
Трехфазный |
|
ток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
81 |
|||
§ |
|
6. |
Трансформаторы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
85 |
||||
§ |
|
7. |
Электрические |
машины и аппараты |
. . . . |
|
95 |
||||||||||||
§ |
|
8. |
Измерение |
|
электрических |
величин |
. . . . |
107 |
|||||||||||
§ |
|
9. |
Электроизоляционные |
материалы |
|
|
|
|
|
114 |
|||||||||
§10. Полупроводники |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
116 |
|||||||
Г л а в а |
IV. Электрооборудование |
дуговых |
и |
электрошлако |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
вых печей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
121 |
|
§ |
|
1. Электроснабжение |
печной |
|
подстанции |
дуговой |
|
|
|||||||||||
|
|
|
сталеплавильной |
печи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
121 |
|||||
§ |
|
2. |
Высоковольтная |
аппаратура |
|
|
|
|
|
|
|
124 |
|||||||
§ |
|
3. |
Электрическая |
|
дуга |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
127 |
||||
§ |
|
4. |
Печной |
трансформатор. |
Дроссель |
. . . . |
|
129 |
|||||||||||
§ |
|
5. |
Короткая |
|
сеть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
137 |
|
§ |
|
6. |
«Дикая» и «мертвая» фазы на электропечи |
. . |
140 |
||||||||||||||
§ |
7. |
Электромагнитное перемешивание металла в дуго |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
вых сталеплавильных |
печах |
|
|
|
|
|
|
|
143 |
|||||||
§ |
8. |
Автоматическое |
регулирование |
мощности |
дуговых |
|
|
||||||||||||
|
|
|
сталеплавильных |
печей |
|
|
|
|
|
|
|
|
146 |
||||||
§ |
|
9. |
Электрооборудование |
вакуумно-дуговых |
печей . |
|
153 |
||||||||||||
1* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стр. |
|
§ |
10. |
Электрооборудование |
печей |
ЭШП |
. . . . |
159 |
|||||||
|
§ 1 1 . |
Печная |
подстанция. Пульт |
управления |
печью |
. |
164 |
|||||||
|
§ |
12. |
Внедрение |
программирования |
технологического |
|
||||||||
|
|
процесса |
плавки |
в |
дуговых |
сталеплавильных |
|
|||||||
|
|
|
печах |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
169 |
Г л а в а |
|
V. Электрические характеристики электропечей |
|
173 |
||||||||||
|
§ |
1. Электрические характеристики |
дуговых |
сталепла |
|
|||||||||
|
|
вильных |
печей |
|
|
|
|
|
|
|
|
173 |
||
|
§ |
2. Электрические характеристики печей ВДП и ЭШП |
177 |
|||||||||||
Г л а в а |
|
V I . Рациональный |
электрический |
режим. |
Ведение |
|
||||||||
|
|
|
плавки. Экономия электроэнергии и коэффициент |
|
||||||||||
|
|
|
мощности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
178 |
|
|
§ |
1. Баланс |
энергии |
|
|
|
|
|
|
|
178 |
|||
|
§ |
2. |
Плавильное пространство печи. Распад |
электродов |
180 |
|||||||||
|
§ |
3. |
Рациональный |
электрический |
режим |
|
плавки |
. |
181 |
|||||
|
§ |
4. |
Ведение |
плавки |
на |
дуговой |
сталеплавильной |
пе |
|
|||||
|
|
чи. Экономия электроэнергии. Коэффициент мощ |
|
|||||||||||
|
|
ности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
183 |
|
|
§ |
5. Ведение |
плавки |
на |
печи ВДП |
и ЭШП |
|
. . . |
189 |
|||||
|
§ |
6. |
Возможные |
неполадки |
при |
работе электропечей |
|
|||||||
|
|
и их устранение |
|
|
|
|
|
|
|
193 |
||||
Г л а в а |
V I I . Техника |
безопасности |
при |
эксплуатации элек |
|
|||||||||
|
|
|
тропечных |
установок |
|
|
|
|
|
198 |
||||
Список |
литературы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
207 |
||
ПРЕДИСЛОВИЕ
В решениях XXIV съезда КПСС перед метал лургами поставлена задача коренного улучшения качества металлопродукции. Большая роль в ее ре шений принадлежит электрометаллургии, агрегаты которой непрерывно совершенствуются и увеличи ваются и потребление электроэнергии которой в на стоящее время достигает 10% от всей электроэнер гии, потребляемой промышленностью нашей страны.
В 1971 г. в СССР начала работать дуговая ста леплавильная печь емкостью 200 т.
Качественные и экономические показатели ра ботающих агрегатов — электропечей зависят в большей степени от квалификации обслуживающе го персонала, в частности электриков-пультовщи- ков. Поэтому возникла необходимость не только подготовки новых кадров, но и повышения квали фикации уже работающих операторов пульта управления, и автор в главе основ электротехники развил те разделы, которые необходимы для доста точно глубокого понимания происходящих явлений и процессов во время работы электропечи со свой ственными ей особенностями.
Обращено также особое внимание на правила ную рациональную эксплуатацию электропечей и установление эптимальных электрических режимов
с целью достижения более высоких производствен ных и экономических показателей.
В книге нашли отражение многолетний опыт по эксплуатации дуговых электропечей и наблюдения за работой лучших новаторов-пультовщиков.
Автор будет признателен за все замечания о не достатках, имеющихся в книге.
Г л а в а I
УСТРОЙСТВО ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ И ПЕЧЕЙ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА
§ 1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ТИПЫ ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
В дуговых печах электрическая энергия превращает ся в тепловую при горении электрической дуги. По спо собу теплового воздействия электрической дуги на ме талл дуговые печи принято разделять на следующие три группы.
1. Печи с независимой дугой, или печи косвенного действия (рис. \,а). В этих печах дуга горит между электродами, не перебрасываясь на металл, при этом очаг высокой температуры находится выше металла, ко торый нагревается в основном за счет излучения. Такое расположение очага нагрева способствует меньшему угару выплавляемого металла, что очень важно для лег коплавких металлов, но при этом значительно ухудша ется стойкость огнеупорной футеровки печи, так как ду га открыта и приближена к футеровке.
Для сохранения футеровки ограничивают мощность, вводимую в печь, чтобы не достигать максимальных температур. Поэтому печи косвенного действия приме няют не для выплавки стали, а для получения цветных металлов, имеющих температуру плавления, значитель но меньшую, чем сталь.
2. Печи с закрытой дугой (рис. 1,6). Дуга горит под слоем твердой шихты, окружающей электрод. Тепло вы деляется как за счет горения дуги, так и при прохожде нии тока через шихту между электродами. Шихта, ис пользуемая в таких печах, отличается своим составом и повышенным электрическим сопротивлением. Следова тельно, эти печи являются одновременно печами сопро тивления и их называют руднотермическими. Они пред назначаются для производства ферросплавов, абразив-
7
І І ЫХ изделий, фосфора и чугуна. К этому виду печей относятся также печи электрошлакового переплава.
3. Печи с зависимой дугой, или печи прямого дейст вия (рис. 1,е). В этих печах дуги горят между элект-
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ж. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ѴѴ77777777, |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1. Схемы дуговых печей с различными способами нагрева |
|
|
|
||||||||
родами и расплавляемым |
металлом. Печи |
прямого |
дей |
||||||||
ствия используют в основном для производства |
электро |
||||||||||
|
|
стали, |
выполняют |
их |
|||||||
|
|
трехфазными, |
|
причем |
|||||||
|
|
мощность, |
емкость |
и |
|||||||
|
|
экономичность |
их |
неп |
|||||||
|
|
рерывно |
увеличивают, |
||||||||
|
|
а оборудование |
совер |
||||||||
|
|
шенствуют. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
Первые |
типы |
|
дуго |
||||||
|
|
вых печей были выпол |
|||||||||
|
|
нены с проводящей по |
|||||||||
|
|
диной: ток шел не толь |
|||||||||
|
|
ко |
в |
горизонтальном |
|||||||
|
|
направлении |
|
между |
|||||||
|
|
электродами, |
но |
и |
в |
||||||
|
|
вертикальном |
— к по |
||||||||
|
|
довому |
электроду |
печи |
|||||||
|
|
(рис. 2,а). |
Но |
такие |
|||||||
а |
|
печи |
имели |
невысокие |
|||||||
Рис. 2. Схемы соединения печей (с зави |
производственные |
по |
|||||||||
казатели, сложную кон |
|||||||||||
симой дугой) с вторичной обмоткой |
печно |
||||||||||
го трансформатора |
|
струкцию |
и |
распрост |
|||||||
|
|
ранения |
|
не |
получили. |
||||||
В настоящее время строят трехфазные дуговые сталепла вильные печи с непроводящей подиной (рис. 2,6).
Особый вид печи прямого действия — вакуумная ду говая печь, рассматриваемая ниже.
8